一、视觉的产生
可以说，眼睛是视觉生成的生物学基础。眼睛可以合理地接收光线，并通过光学系统和控制瞳孔的肌肉将周围环境完美地传递给人类大脑。相机是使用这样的原理制作的。人眼球，也称为眼球，是两个近似球形的物体。通常由于各种原因，每个人的眼睛大小的影响并不完全一致，但平均成人眼球直径约23毫米，直径24毫米，前后与眼窝相比，眼睛向外凸出，突出平均高度为12～14毫米，保护突出部位是眼睑。通过眼睛，可以有效地识别不同的颜色或光，并将其转换为大脑可以识别的信号。
眼睛是人体内非常精密的器官。虽然它只是一小部分，但它在人体中的作用不容忽视。如图2-1所示，角膜是一层直接位于眼睛正前面的透明组织。如果将眼睛比作相机，角膜则是相机的镜头，眼睑和眼泪都是保护“镜头”的“装置”。
图2-1 人眼的构造
我们知道，眨眼是一种条件反射行为，每个人眨眼的频率都不一样，这种行为通常是毫无知觉的，这种行为的目的主要是润滑和保护眼睛。通过不同频率的眨眼，眼皮将一层泪膜覆盖在眼睛的角膜表面。由于眼角膜是一种透明物质，其中并没有血管，因此也就没有我们所说的传统营养供应，这并不是说眼角膜就没有荧光供应源，通过眨眼所提供的泪膜，可以使眼角膜从中获得所需的营养，这也就是说要保证眼泪中的营养充分，只有这样才能保证眼角膜的正常所需。一旦眼泪中缺乏营养，眼角膜得不到充足的营养就会变得干燥，影响透明度，进而就会对眼球产生不利影响。光线通过角膜进入眼球，同时通过角膜进行折射、聚集，之后通过瞳孔进入眼内。角膜之后呈环状的部分是虹膜，虹膜与晶状体相连接。虹膜中间的圆孔叫作瞳孔，瞳孔在亮光处缩小，在暗光处散大。瞳孔括约肌和瞳孔开大肌是虹膜中的两种细小的肌肉，它们的作用也是非常大的，瞳孔括约肌宽不足1mm，围绕在瞳孔的周围，它的作用就是在动眼神经中的副交感神经支配下缩小瞳孔，减少光线进入；而瞳孔开大肌呈放射状排列在虹膜中，在交感神经支配下主管瞳孔的开大，以增加光线进入。这两条肌肉相互协调，彼此制约，一张一缩，能自动调节瞳孔的大小，调节进入眼内光线的多少。虹膜还可以因情绪因素直接影响瞳孔的扩张和收缩，当人们专心注视自己喜爱的东西时，瞳孔就会不由自主地放大，这种现象纯属生理现象，不是人为可以随意控制的。
晶状体位于瞳孔后面，玻璃体前侧，呈双凸透镜状，它周围连接睫状体，它的作用主要是屈光，保护视网膜还能对一部分紫外线进行过滤。睫状肌控制晶状体的薄厚变化，睫状肌的收缩或松弛能够改变屈光度，使无论看远还是看近时，眼球聚光的焦点都能够准确地落在视网膜上。晶状体后面和玻璃体相接触。光线通过晶状体之后，通过玻璃体而到达视网膜。玻璃体具有屈光、固定视网膜的作用。玻璃体、晶状体、房水、角膜等一起构成了眼的屈光间质，并且对视网膜和眼球壁起支撑作用，使视网膜与球络膜相贴。玻璃体是透明的凝胶，内部没有血管，它所需的营养来自房水和脉络膜，因此，玻璃体新陈代谢缓慢，且不能再生，一旦缺损，其空间就会由房水来填补。眼球最内一层透明的薄膜是视网膜，视网膜约占眼球内壁的五分之四。
视网膜是眼睛主要的感光部分，有多达2×109个感光细胞遍布在视网膜上面，光是分布在视网膜周围的部分杆状细胞就有约1.2×109个，而杆状细胞和锥状细胞是视网膜中主要的视觉感光细胞，杆状细胞是暗视觉，对弱光很敏感，当周围光线非常暗时，则只能用杆状细胞看东西。因此视网摸周围部分比中央部分对微弱的光线更加敏感，但不能感受颜色和物体的细节；锥状细胞约7×107个，主要分布在视网膜的中央部分，呈现黄色，称作黄斑。黄斑里的一个小窝，则称作中央凹。其中全部是锥状细胞，具有最敏锐的视觉。锥状细胞是明视觉，专门感受强光和颜色刺激，能够分辨出物体的细节和颜色，在周围是暗光的情况下不起作用。
生活中，我们有时候会碰见一些色盲患者，导致色盲的原因就是视网膜上缺少一种或两种锥状细胞。视神经穿出眼球的地方叫作盲点，由于这些地方没有感光细胞，自然就会对颜色没有感受。
我们知道，视细胞层、双极细胞和节细胞层是视网膜上的感觉层的三个神经元。当某一物体抓住视线的时候，该物体发出的光线会经过角膜、虹膜、晶状体、玻璃体等折光装置，将物体的镜像聚焦在视网膜的中央凹处，进而形成清晰物象。这种物象信息会对感光细胞也就是锥状细胞和杆状细胞造成一定程度的刺激，进而就会产生相应的化学突变，之后视网膜的双极细胞接收信号，经过相应的处理之后，也会产生一系列化学突变，并将信息传递给唯一能将视网膜处理后的视觉信息编码为神经冲动传输到脑的细胞的神经节细胞。
神经节细胞将视觉信息冲动沿视神经向上传导至视交叉（视交叉是由双眼视网膜鼻侧半交叉纤维和双眼视网膜颞侧半不交叉纤维所共同组合而成，神经节细胞的轴突集合成视神经，人颅腔后延续为视交叉）。在视交叉处，双眼视网膜鼻侧一半的神经纤维相交叉。其结构是凡来自两鼻侧视网膜的纤维均交叉至对侧，并上行至同侧外侧膝状体。由外侧膝状体起始为第三级神经元。其细胞的轴突组成视放射，视放射发出的神经纤维到大脑半球，最后到达大脑皮层枕叶视区。
在视觉传入通路和皮质视区上视网膜上各个不同的点是按空间对应原则投射来的。来自视网膜中央部分的传入纤维投射于枕叶的枕极，而来自视网膜周围部分的传入纤维投射于枕叶的较前部分，即皮质的内侧面。当视网膜的兴奋达到皮质之后，枕叶区的脑电图便发生变化，产生带有断续频率的震动，这是视觉便产生了。
与大脑存贮的信息量量相比，视觉提供了更多的信息。所以在对复杂的景象进行分析的时候，人类的视觉会根据图像的具体或局部特征，利用选择性注意机制对图像的特定区域进行重点或快速扫描，并通过眼部的信息传输功能将该区域的镜像以高分辨率的形式传输到视网膜中央凹区，对其进行更精细的观察和分析。
我们知道外界的信息无穷无尽、错综复杂，但是人的注意力却是有限的，当人体大脑对外界信息的处理能力有所不及的时候，人的注意力就会做出相应的反应，也就是将有限的注意力放到与观察目的有联系的信息上面。对视觉或者说是注意力具有影响的因素有很多，其中影响较为明显的就是兴趣和爱好。美国著名的视觉感官心理学家基布森认为视觉感官受行为动机作用。就是说，视觉感官对对象的感知具有动机性，这种说法就与上文的阐述相契合。与主动关注的过程正好相反，由外界环境的某种刺激而引起的视觉注意就是被动关注。当人处在相对稳定的视觉环境中，如果突然出现不稳定的刺激因素就会造成视觉的被动关注，如在色彩灰暗单调的环境中忽然出现鲜艳的物体，或在静态环境中忽然出现动态物体等。